O documento discute os processos de produção de energia pelas células, incluindo fermentação e respiração celular. A fermentação converte moléculas orgânicas em ATP sem oxigênio, enquanto a respiração celular usa oxigênio para quebrar moléculas orgânicas em CO2, liberando muito mais energia na forma de até 38 moléculas de ATP por molécula de glicose. O documento explica cada etapa destes processos metabólicos complexos em detalhe.

1. Curso Profissional de
Técnico Auxiliar de Saúde
Biologia 10ºano
Processos de produção de energia pelas células
Fermentação
Respiração celular
Prof. Leonor Vaz Pereira
abril 2013
Módulo A3 - Utilização de Matéria

2. • A fotossíntese assegura o
fluxo energético que se inicia
no Sol e continua através dos
seres vivos.
• Os compostos orgânicos
sintetizados durante a
fotossíntese são altamente
energéticos, no entanto
não podem ser utilizados
diretamente nos processos
bioquímicos que ocorrem no
interior das células, pelo que
têm que ser degradados
de forma a libertar a
energia formando ATP, a
qual já pode ser utilizada.

4. Relação entre anabolismo e
catabolismo

5. ATP
A principal molécula transportadora de energia nas células
é o ATP (adenosina trifosfato).
• adenina – base azotada
• ribose – açúcar com 5 C
• 3 grupos fosfato (compostos inorgânicos)

6. ATP vs ADP + Pi

9. Fermentação
• Processo anaeróbio (sem utilização de O2), realizado
por certas espécies de bactérias e leveduras, durante o
qual moléculas orgânicas são utilizadas na produção de
ATP.

10. Etapas da Fermentação
Os processos fermentativos
envolvem conjuntos de
reações enzimáticas que
ocorrem no hialoplasma:
• Glicólise – ocorre a
degradação da glicose em
ácido pirúvico.
• Redução do ácido
pirúvico – conduz à
formação dos produtos de
fermentação.

11. Glicólise – etapa comum à
Fermentação e à Respiração
2 moléculas de ácido pirúvico

12. Glicólise
Balanço glicólise:
• gastam-se 2 ATP
• formam-se 2 NADH
• formam-se 4 ATP
• formam-se 2 Ác. pirúvico
Rendimento energético
2 ATP

13. Reações de oxirredução

14. Fermentação - Redução do ácido
pirúvico
• O ácido pirúvico, ou
moléculas orgânicas que se
formam a partir dele são
aceitadoras dos eletrões do
NADH, o que permite regenerar
o NAD+.
• O NAD+ pode, assim voltar a ser
utilizado na oxidação da glicose.
• Os produtos finais da
fermentação dependem da
molécula que é produzida a
partir do ácido pirúvico.

15. Fermentação alcoólica
• Após a glicólise, o ácido pirúvico experimenta uma
descarboxilação (liberta CO2 ), originando aldeído
acético que por redução origina o etanol (composto
altamente energético).

16. Fermentação láctica
• Após a glicólise, o ácido pirúvico experimenta uma
redução, originando o ácido láctico (composto
altamente energético).

17. Fermentação láctica
• Nas células musculares humanas, durante um exercício
físico intenso, pode realizar-se fermentação láctica, além da
respiração aeróbia. A fermentação permite a obtenção de um
suplemento de energia. Contudo, a acumulação de ácido
láctico nos tecidos musculares provoca dores.

19. Respiração aeróbia
Um grande número de seres
vivos é capaz de aproveitar
com maior eficácia a energia
de compostos orgânicos
realizando respiração aeróbia.
Respiração
Glicólise - citoplasma
Formação do acetil –coenzima A – matriz mitocondrial
Ciclo de Krebs – matriz mitocondrial
Cadeia transportadora de eletrões e fosforilação
oxidativa – membrana interna da mitocôndria

20. Mitocôndria Espaço
intermemb
ranar
Cristas
mitocondr
iais

21. Glicólise
• Por cada molécula de glicose formam-se duas moléculas de
ácido pirúvico ou piruvato.
Glicose (6 C) C6H12O6
ATP
ATP
Piruvato (3 C)
Piruvato (3 C)
NADH
NADH

22. Formação da Acetil-CoA
1 Ácido pirúvico (3C) (resultante da glicólise)
Acetil CoenzimaA (2C)/ Acetil CoA
CO2
CoA
NAD+
NADH+H+
•Ocorre a remoção de duas
moléculas de CO2 (uma por
cada ácido pirúvico) 
descarboxilação;
• Não há produção de
energia;
•Existe oxidação do ácido
pirúvico e redução do
NAD+ a NADH;
•Forma-se 2 moléculas de
acetil – CoA (uma por cada
ácido pirúvico).

23. Ciclo de Krebs
• Por cada molécula de glicose degradada, formam-se
duas moléculas de piruvato e estas, por sua vez,
originam duas moléculas de acetil-CoA.
• Consequentemente, ocorrem dois ciclos de Krebs
onde sucedem os seguintes fenómenos:
• Libertação de 4 moléculas de CO2;
• Formação de 6 NADH+H+ e 2 FADH2;
• Saldo energético: 2 ATP.

24. Profª: Sandra
Nascimento
24
CICLO DE KREBS
Succinato ∂ cetoglutarato
Succinil CoA
Fumarato

25. Ciclo de Krebs

26. Ciclo de Krebs

27. Fosforilação oxidativa
Cadeia Respiratória
Complexo
NADH-Q
reductase Ubiquinona
Complexo
citocromo c
reductase
Complexo
citocromo c
oxidase
citocromo c

28. Profª: Sandra
Nascimento
28

29. Cadeia transportadora de electrões
• As moléculas transportadoras de H (NADH e FADH2)
transferem os electrões captados para cadeias transportadoras
de eletrões situadas na membrana interna das
mitocôndrias.
H+
Electrões altamente energéticos
Cadeia transportadora
de electrões
À medida que os electrões vão
sendo transportados na cadeia
respiratória, a energia
transferida vai permitir a
síntese de 34 moléculas de
ATP. Como este processo está
associado a reações de
oxirredução, é denominado por
fosforilação oxidativa.

30. Cadeia transportadora de eletrões
• Por cada molécula de
NADH+H+ que
entra na cadeia
respiratória formam-
se 3 ATP.
• Por cada molécula de
FADH2 que entra na
cadeia respiratória
formam-se 2 ATP.

31. • O último aceptor de electrões é o oxigénio, o qual capta
um par de iões H+ da matriz, formando H2O.
NADH NAD
Complexo
Enzimático
I
Q
Cit c
Complexo
Enzimático
II
Complexo
Enzimático
III
H+
½ O2
H2O
FADH2 FAD
Cadeia transportadora de eletrões

32. Respiração celular
Citoplasma
Crista mitocondrial
Mitocôndria
Glicose (6 C)
C6H12O6
Total:
10 NADH
2 FADH2
1 ATP1 ATP
1 NADH 1 NADH
Piruvato (3 C)Piruvato (3 C)
6 O2
6 H2O
32 ou 34
ATP
6 NADH
2 FADH
2 ATP
4 CO2
2 CO2
2 NADH
2 acetil-CoA
(2 C)
Ciclo
de
Krebs

33. Profª: Sandra
Nascimento
33

34. Balanço energético
GLICÓLISE Ác. pirúvico Acetil-CoA
CADEIA RESPIRATÓRIA
2 ATP 6 ATP 6 ATP 18 ATP 4 ATP 2 ATP
2 ATP
2 ATP
2 NADH
2 NADH
6 NADH 2 FADH
CICLO DE
KREBS
MITOCÔNDRIA
CITOPLASMA

35. Balanço energético
• Cadeia Transportadora de Eletrões:
▫ NADH  3 ATPs
▫ FADH  2 ATPs
▫ 10 NADH  30 ATPs
▫ 2 FADH  4 ATPs
▫  4 ATPs
38 ATPs

36. Saldo energético
Etapa Saldo de ATP
Glicólise 2
Ciclo de Krebs 2
Cadeia respiratória 32 ou 34
Total 36 ou 38

37. Respiração celular